FI111203B

FI111203B - Determining a reference value for AGC control of a receiver on a general packet control channel

Info

Publication number: FI111203B
Application number: FI20010438A
Authority: FI
Inventors: Jarkko Oksala; Jari Ruohonen; Kent Pedersen
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2003-06-13
Also published as: US20020122513A1; FI20010438A; EP1239606A1; FI20010438A0; US7308054B2

Description

111203111203

Referenssiarvon määrittäminen vastaanottimen AGC-ohjausta varten yleisellä pakettiohjauskanavallaDetermining a reference value for AGC control of a receiver on a general packet control channel

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 joh-5 danto-osan mukaiseen menetelmään. Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 14 johdanto-osan mukaiseen laitteistoon.The present invention relates to a process according to the preamble of claim 1. The invention relates to an apparatus according to the preamble of claim 14.

Langattomalla tiedonsiirtojärjestelmällä tarkoitetaan yleisesti tiedonsiirtojärjestelmää, joka mahdollistaa langattoman tiedon-10 siirtoyhteyden langattoman viestimen (MS, Mobile Station) ja järjestelmän kiinteiden osien välillä langattoman viestimen käyttäjän liikkuessa järjestelmän toiminta-alueella. Tyypillinen järjestelmä on yleinen maanpäällinen matkaviestinverkko PLMN (Public Land Mobile Network). Valtaosa langattomista tiedonsiirtojärjestelmistä kuuluu ns. 15 toisen sukupolven matkaviestinjärjestelmiin, joista esimerkkinä mainittakoon laajalti tunnettu piirikytkentäinen (Circuit switched) GSM-matkaviestinjärjestelmä (Global System for Mobile Telecommunications). Nyt esillä oleva keksintö soveltuu erityisesti kehitteillä oleviin matkaviestinjärjestelmiin. Esimerkkinä tällaisesta 20 matkaviestinjärjestelmästä käytetään tässä selostuksessa GPRS-järjestelmää (General Packet Radio Service), jonka kehitys on tällä hetkellä käynnissä. On selvää, että keksintöä voidaan soveltaa myös muihin pakettijärjestelmiin perustuviin järjestelmiin kuin GPRS-järjestelmä, tai sitä hyödyntäviin järjestelmiin (UMTS, Universal Mobile 25 Telecommunication System).A wireless communication system generally refers to a communication system that enables a wireless data communication link between a wireless communication device (MS, Mobile Station) and fixed parts of the system as the user of the wireless communication device moves within the range of the system. A typical system is the Public Land Mobile Network (PLMN). The majority of wireless communication systems belong to the so called. 15 second generation mobile communication systems, such as the widely known Circuit switched GSM system (Global System for Mobile Telecommunications). The present invention is particularly applicable to mobile communication systems under development. An example of such a 20 mobile communication system is the GPRS (General Packet Radio Service) system, which is currently being developed. It is obvious that the invention can also be applied to systems based on packet systems other than GPRS or to systems utilizing it (UMTS, Universal Mobile 25 Telecommunication System).

Nykyaikaisissa solukkoverkkoon perustuvissa yleisissä matkaviestinverkoissa järjestelmä koostuu tunnetusti useista järjestelmää käyttävistä matkaviestimistä (MS, Mobile Station), kuten 30 matkapuhelimista, ja kiinteästä tukiasemajärjestelmästä (BSS, Base Station Subsystem). Tämä tukiasemajärjestelmä käsittää tavallisesti useita tukiasemia (BTS, Base Transceiver Station), jotka ovat jakautuneet maantieteelliselle alueelle ja kukin tukiasema palvelee solua, joka käsittää ainakin osan tästä maantieteellisestä alueesta.In modern cellular networks based on cellular networks, the system is known to consist of a plurality of mobile stations (MS, Mobile Station) using the system, such as mobile phones, and a Base Station Subsystem (BSS). This base station system typically comprises a plurality of base transceiver stations (BTSs) spread over a geographical area, and each base station serving a cell comprising at least a portion of that geographical area.

Esimerkiksi GSM-järjestelmässä tiedonsiirtolaitteiden, kuten matkaviestimen ja tukiaseman välinen tiedonsiirto tapahtuu loogisilla 35 111203 2 radiokanavilla. GSM-järjestelmään perustuva pakettivälitteinen eli pakettikytkentäinen (Packet Switched) GSM GPRS-järjestelmä tehostaa tiedonsiirtoa, sillä samaa loogista radiokanavaa voivat käyttää useat eri matkaviestintilaajat. Tiedonsiirtoa tapahtuu vain tarvittaessa 5 eikä looginen radiokanava ole varattuna vain yhden matkaviestimen ja tukiaseman välistä tiedonsiirtoa varten. Järjestelmässä vallitsee matkaviestimen ja GPRS-järjestelmän välillä ns. virtuaalinen tiedonsiirtoyhteys. Järjestelmän toiminnallinen ympäristö on sinänsä tunnettu ja määritelty laajasti ETSI-standardeissa, joten tarkempi selostaminen ei 10 ole tarpeen. GPRS-palveluiden käyttämiseksi MS suorittaa ensin verkkoon sisäänkirjautumisen (GPRS attach). Sisäänkirjautuminen muodostaa loogisen linkin langattoman viestimen ja GPRS-runkoverkon tukisolmun SGSN (Serving GPRS Support Node) välille.For example, in a GSM system, data transmission between communication devices such as a mobile station and a base station takes place on logical radio channels. GSM-based Packet Switched (GSM) GPRS improves data transmission, since the same logical radio channel can be used by several mobile subscribers. Communication only occurs when needed 5 and the logical radio channel is not reserved for communication between only one mobile station and the base station. In the system there is a so-called mobile communication between the mobile station and the GPRS system. virtual data connection. The operational environment of the system is known and widely defined in the ETSI standards, so no further explanation is required. To use GPRS services, the MS first performs a GPRS attach. The logon establishes a logical link between the wireless communication device and the Serving GPRS Support Node (SGSN) of the GPRS backbone network.

15 Tiedonsiirtoverkon häiriötön toiminta ja käytettävissä olevien resurssien tehokas hyödyntäminen on mahdollista vain, mikäli esimerkiksi tukiasemien lähetyksessä tehotasoja käytetään mahdollisimman optimaalisella tasolla. Tämän lisäksi asetetaan jatkuvasti vaatimuksia matkaviestimen omalle tehonkulutukselle.15 Smooth operation of the communication network and efficient utilization of available resources is possible only if, for example, transmission levels of base stations are used at the optimum level. In addition, requirements are constantly being set for the mobile station's own power consumption.

20 GPRS-järjestelmän perusideana on käyttää pakettikytkentäistä resurssien varausta, jolloin resursseja, esim. looginen radiokanava, varataan, kun dataa ja informaatiota on tarpeen lähettää ja vastaanottaa. Tällöin käytettävissä olevien resurssien käyttö on optimoitavissa 25 mahdollisimman tehokkaaksi esim. piirikytkettyyn GSM-tekniikkaan verrattuna. GPRS on suunniteltu tukemaan sovelluksia, jotka hyödyntävät epäjatkuvaa tiedonsiirtoa, joka sisältää ajoittain suuriakin tietomääriä. GPRS-järjestelmässä kanavien varaus on joustavaa, ja kutakin langatonta viestintä varten voidaan varata kanavan 1 - 8 30 aikajaksoa eli aikaväliä (Time Slot) yhden TDMA-kehyksen (TDMA frame) puitteissa, ts. 1 - 8 fyysistä kanavaa. TDMA-termillä (Time Division Multiple Access) viitataan sinänsä tunnettuun radiotaajuuskanavan jakamiseen aikatasossa peräkkäisiin aikajaksoihin. Samoja resursseja voidaan jakaa usealle aktiiviselle 35 matkaviestimelle. U-tiedonsiirto (uplink eli tiedonsiirto matkaviestimeltä tukiasemalle) ja D-tiedonsiirto (downlink eli tiedonsiirto tukiasemalta matkaviestimelle) on varattavissa erikseen eri käyttäjille. Kussakin 3 111203 aikavälissä lähetetään informaatiopaketti äärellisen kestoisena radiotaajuisena purskeena (Burst), joka muodostuu joukosta moduloituja bittejä. Aikavälejä käytetään pääasiassa ohjauskanavina (CCH, Control channel) ja liikennekanavina (TCH, Traffic channel).The basic idea of the GPRS system is to use packet switched resource allocation, whereby resources, such as a logical radio channel, are allocated when data and information need to be transmitted and received. In this case, the use of available resources can be optimized as efficiently as possible, for example compared to circuit switched GSM technology. GPRS is designed to support applications that utilize discontinuous data transmission, which sometimes contains large amounts of data. In GPRS, channel allocation is flexible, and for each wireless communication, channel slots 1-8 may be reserved for a time slot, or Slot, within a single TDMA frame, i.e., 1-8 physical channels. The term TDMA (Time Division Multiple Access) refers to the division of a radio frequency channel into sequential time periods known per se. The same resources can be shared between several active 35 mobile stations. U-uplink (uplink) and D-downlink (downlink) can be booked separately for different users. In each of the 3 111203 time slots, an information packet is transmitted in the form of a finite duration radio frequency burst (Burst) consisting of a plurality of modulated bits. The slots are mainly used as control channels (CCH, Control channel) and traffic channels (TCH, Traffic channel).

5 Liikennekanavilla siirretään lähinnä puhetta ja dataa ja ohjauskanavilla suoritetaan merkinantoa BTS:n ja M$:n välillä. Eräs looginen ohjauskanava on BCCH (Broadcast Control Channel), jolla välitetään yleislähetyksenä yksityiskohtaista tiedonsiirtoverkkoon tai soluun liittyvää informaatioita.5 Traffic channels are mainly used for transmitting speech and data and control channels are used for signaling between BTS and M $. One logical control channel is the Broadcast Control Channel (BCCH), which broadcasts detailed information related to a communication network or a cell.

1010

Huomattavin GPRS-järjestelmän ero piirikytkettyyn GSM-järjestelmään on pakettiperustainen tiedonsiirto. Solukkojärjestelmään perustuvaan GPRS-järjestelmän pakettitiedonsiirtoon on allokoitu fyysinen kanava, ns. PDCH-kanava (Packet Data Channel). PDCH-kanavan sisältämät 15 loogiset kanavat (esim. PCCCH, Packet Common Control Channel) on koottu kehysrakenteeseen (Multiframe), joka käsittää toistuvasti lähetettävät 52 TDMA-kehystä (20), jotka on jaettu (PDCH/F, Full rate PDCH-kanava) edelleen 12 perättäiseen lohkoon (Radio Block), joista kukin käsittää neljä kehystä (TDMA FRAME), sekä neljään 20 ylimääräiseen kehykseen (IDLE FRAME). Lohkot 10 (BLOCK) on järjestyksessä nimitetty lohkoiksi BO - B11 kuvan 1 mukaisesti. Kuvassa 1 on ylimääräiset kehykset lisäksi ilmaistu merkinnällä X. D-tiedonsiirrossa näitä voidaan käyttää signalointiin. PCCCH-kanavaa käytetään mm. MS:n kutsumiseen (PPCH, Packet Paging Channel). 25 Piirikytkentäisessä GSM-järjestelmässä tätä kanavaa vastaa CCCH-kanava (Common Control Channel). CCCH-kanavan lohko ja sitä edeltävä lohko lähetetään kuitenkin samalla tehotasolla. Samalla kanavalla lähetetään myös BCCH-lohkot.The most noticeable difference between a GPRS system and a circuit switched GSM system is packet based data transmission. A GPRS packet data transmission based on a cellular system is allocated a physical channel, the so called. PDCH (Packet Data Channel). The logical channels (e.g., PCCCH, Packet Common Control Channel) contained in the PDCH are assembled in a frame structure (Multiframe) comprising 52 TDMA frames (20), which are repeatedly transmitted and are distributed (PDCH / F, Full rate PDCH). a further 12 consecutive blocks (Radio Block) each comprising four frames (TDMA FRAME) and four 20 additional frames (IDLE FRAME). Blocks 10 (BLOCK) are respectively named blocks BO-B11 as shown in Figure 1. In addition, the additional frames in Fig. 1 are denoted by X. In D communication these can be used for signaling. The PCCCH channel is used e.g. Calling MS (PPCH, Packet Paging Channel). 25 In a circuit switched GSM system, this channel is represented by the CCCH (Common Control Channel). However, the CCCH channel block and the preceding block are transmitted at the same power level. BCCH blocks are also transmitted on the same channel.

30 Lohkot 10 jakaantuvat vielä tarkemmin osiin, esimerkiksi otsikoihin ja ohjauslohkoihin, jotka sisältävät esimerkiksi TFI-tunnisteen. Monikäyttöä varten (Multiple access) D-tiedonsiirrossa datan otsikkotiedoissa käytetään TFI-tunnistetta (Temporary Flow Identifier), jota käytetään osoittamaan ne lohkot, jotka on osoitettu tietylle, ha-35 tutulle matkaviestimelle MS. GPRS-järjestelmän mukaisesti kaikki viestimet MS, jotka odottavat niille lähetettävää dataa niille yhteisesti varatulta kanavalta, vastaanottavat kaikki lohkot, tulkitsevat saadun 4 111203 informaation sekä TFI-tunnisteen ja valitsevat niille osoitetut lohkot. GPRS-järjestelmässä matkaviestimien on jatkuvasti oltava valmiina pakettimuotoista tiedonsiirtoa (TBF, Temporary Block Flow) varten, jolloin niiden on nopeasti siirryttävä ns. lepotilasta (Idle Mode) ns.The blocks 10 are further subdivided into sections, for example, headers and control blocks containing, for example, a TFI identifier. For Multiple Access (D) data transmission, the data header information uses a TFI (Temporary Flow Identifier), which is used to indicate the blocks assigned to a particular, known mobile station MS. According to the GPRS system, all the communication stations MS waiting for data to be transmitted to them from a common channel allocated to them receive all the blocks, interpret the information received and the TFI identifier and select the blocks assigned to them. In a GPRS system, mobile stations must be constantly ready for Temporary Block Flow (TBF) data transfer, in which case they must be able to migrate rapidly in so-called. Sleep mode (Idle Mode)

5 siirtotilaan (Packet Transfer Mode).5 Packet Transfer Mode.

Matkaviestimissä eräänä tunnettuna tekniikkana käytetään vastaanottimen vahvistuksen ohjaukseen ns. AGC-menetelmää (Automatic Gain Control), jonka tehtävänä on seurata vaikutuksia, joita 10 MS:n liikkuminen ja ympäristö aiheuttaa mm. radioaaltoon monitie-etenemisen yhteydessä. Näistä mainittakoon mm. heijastukset, taajuusriippuvat häipymät ja vaimenemiset sekä erilaiset hitaat ja nopeat muutokset. Signaalin tasot vaihtuvat myös BTS:n tehonsäädön seurauksena D-tiedonsiirrossa. Keksinnössä AGC:n toiminta perustuu 15 puolestaan vastaanotetun signaalin Rx-tasojen seurantaan, kun MS on lepotilassa (Idle mode) ja kuuntelee PCCCH-kanavaa. MS:n on kyettävä seuraamaan vastaanotetun downlink-signaalin muutoksia, jotta se kykenisi tulkitsemaan lohkon informaation, esim TFI-tiedot, jotta MS päättelisi onko lohko osoitettu sille vastaanotettavaksi. 20 Vastaanotetun analogisen RF-signaalin vahvistuksen taso pyritään asettamaan ennen AD-muunnosta (Analog/Digital) ja MS:n vastaanottimelle sisäänsyöttöä varten sopivalle referenssitasolle. Vastaanottimen dynaaminen alue (Reception window) on tyypillisesti määritelty rajoittumaan tietyn referenssitason ylä- (15dB) ja alapuolelle 25 (20dB). Kehysten tehoero voi olla jopa 30 dB. Perinteisesti GSM- järjestelmässä toimivan vastaanottimen suunnittelussa on voitu olettaa, että signaalilähde eli tukiasema on CCCH-kanavalla muuttumaton. Tällöin ainoa tehtävä on ollut ympäristön vaikutuksien ennustaminen.One known technique used in mobile stations to control the gain of a so-called receiver. The AGC (Automatic Gain Control) method, which monitors the effects of 10 MS movement and environment on radio wave in multipath propagation. These include: reflections, frequency-dependent fading and attenuation, and various slow and fast changes. Signal levels also change as a result of BTS power control in D communication. In the invention, the operation of the AGC is based on monitoring the Rx levels of the received signal in its idle mode while listening to the PCCCH. The MS must be able to monitor changes in the received downlink signal in order to be able to interpret block information, e.g. TFI information, in order for the MS to determine whether the block is addressed to it for reception. It is attempted to set the gain level of the received analog RF signal before conversion to AD (Analog / Digital) and to a reference level suitable for input to the MS receiver. The receiver dynamic range (Reception window) is typically defined to be limited to above (15dB) and below 25 (20dB) a given reference level. Frame power can be up to 30 dB. In the design of a receiver operating traditionally in the GSM system, it can be assumed that the signal source, i.e. the base station, is unchanged on the CCCH. The only task then has been to predict the effects of the environment.

30 GPRS-järjestelmän ETSI/3GPP-spesifikaation sääntöjen mukaisesti D-tiedonsiirrossa vakiotehonsäätöä käytetään PDCH-kanaviila, joita käytetään esimerkiksi PBCCH- ja PCCCH-ohjauskanavina. Tehon ohjauksella tarkoitetaan esimerkiksi sitä lähetystehoa, jota BTS käyttää radiosignaalin lähettämiseksi MS:lle. PCCCH:n teho voi olla alhaisempi 35 kuin BCCH-kanavalla (Broadcast Control Channel), joka erotus (Pb) ilmoitetaan PBCCH-kanavalla. Tällöin PCCCH tulee olla allokoituna eri taajuudelle kuin BCCH, koska BCCH-taajuudella on aina vakioteho.30 In accordance with the rules of the GPRS ETSI / 3GPP specification, standard D power transmission uses a PDCH channel file, which is used, for example, as a PBCCH and a PCCCH control channel. For example, power control refers to the transmission power used by the BTS to transmit a radio signal to the MS. The power of the PCCCH may be lower than that of the BCCH (Broadcast Control Channel), which difference (Pb) is reported on the PBCCH. In this case, the PCCCH must be allocated to a different frequency than the BCCH, because the BCCH frequency always has a constant power.

5 1112035,111,203

Muiden PDCH-kanavien lohkoissa voidaan käyttää D-tiedonsiirrossa tehonohjausta (Power Control). Teho on sama yhden radiolohkon (Radio Block) purskeiden (4 kpl) aikana.For other PDCH channels, power control (Power Control) can be used for D-data transmission. The power is the same during one burst of Radio Block (4 pieces).

5 PDCH-lohkojen tehonohjaukseen on tunnetusti käytössä kaksi eri ohjausmoodia: A-moodi (Mode A), sekä B-moodi (Mode B). A-moodissa BTS:n ulostulotehon vaihtelua on rajoitettu ja asetettua ylärajaa ei saa ylittää. B-moodissa BTS:n koko ulostulotehon vaihtelualue on käytössä, mutta lohkoa edeltävän aikavälin tehotaso ei 10 saa ylittää lohkon tehotasoa 10 dB enempää. Lohkon tehotaso muuttuu ennaltamäärätyn nimellisarvon verran (2 dB) korkeintaan 13 kehyksen välein (n. 60 ms).There are two known control modes for power control of PDCH blocks: Mode A and Mode B. In A mode, the output power variation of the BTS is limited and the set ceiling must not be exceeded. In mode B, the entire output power range of the BTS is in use, but the power level 10 in the pre-block time slot may not exceed the block power level 10 dB. The power level of the block changes by a predetermined nominal value (2 dB) at intervals of up to 13 frames (approx. 60 ms).

Tunnetussa tekniikassa piirikytketyn GSM-järjestelmän mukaisessa 15 lepotilassa, AGC:n ohjaus on voitu tehdä CCCH-lohkoa edeltävän aikavälin signaalin perusteella juuri ennen CCCH-lohkon alkua, koska signaali on vakio koko CCCH-taajuudella. GPRS-järjestelmän mukaisessa lepotilassa ja tehonsäädöstä johtuen, käytössä ei olekaan vakiosignaalia, vaan edellisen lohkon lähetysteho voi olla erilainen, 20 koska tiedonsiirtoverkon BTS:n ei edellytetä käyttävän vakiolähetystehoa. Käyttämällä GSM-järjestelmän mukaista AGC-ohjausta vastaanottoikkuna asetettaisiin väärin. Tämän takia PCCCH-kanavan vastaanotto ei onnistuisi, mikä tarkoittaisi sitä, että tuleviin puheluihin ei voitaisi vastata ja pakettitiedonsiirto ei onnistuisi.In the prior art, in the sleep mode according to the circuit switched GSM system, AGC control may have been made on the basis of a signal before the CCCH block just before the start of the CCCH block, since the signal is constant throughout the CCCH frequency. In the GPRS sleep mode and due to power control, there is no standard signal in use, but the transmission power of the previous block may be different, 20 since the BTS of the communication network is not required to use standard transmission power. Using AGC control in the GSM system would set the reception window incorrectly. As a result, the PCCCH would not be received, which would mean that incoming calls would not be answered and packet data would not be successful.

2525

Tarkennuksena vielä mainittakoon, että PCCCH-kanavalla vain tälle loogiselle kanavalle allokoitu aikaväli (Time slot) lähetetään vakioteholla (esim. TS1). Kyseisessä tai jossakin muussa aikavälissä voi olla myös PBCCH-kanava. CCCH-kanavaa varten puolestaan koko 30 taajuus (kahdeksan aikaväliä, TS0 - TS7) lähetetään vakioteholla (piirikytketty GSM). Looginen BCCH-kanava on aina samassa aikavälissä kuin CCCH-kanava (esim. TS0). Piiri kytketyssä GSM-järjestelmässä kuunnellaan TS7 aikaväliä edeltävästä radiolohkosta ennen CCCH-kanavan lohkojen vastaanottoa, sillä koko taajuus on 35 lähetetty vakioteholla. Tämän perusteella on voitu määrittää RSSI-estimaatti AGC:lle. Keksinnön mukaisesti ja pakettikytketyssä järjestelmässä TS1 kuunnellaan puolestaan edeltävän radiolohkon 6 111203 kehystä, esimerkiksi s1 -kehystä, koska muihin tehotasoihin ei voida luottaa piirikytketyn GSM-järjestelmän tapaan.Also to be noted, only the time slot (Time slot) allocated to this logical channel on the PCCCH is transmitted at constant power (e.g. TS1). There may also be a PBCCH channel at that time slot or at some other time. For the CCCH, in turn, the entire 30 frequencies (eight time slots, TS0 to TS7) are transmitted at constant power (circuit switched GSM). The logical BCCH channel is always in the same time slot as the CCCH channel (e.g. TS0). The circuit in the connected GSM system listens to the radio block preceding the TS7 slot before receiving the CCCH channel blocks since the whole frequency is transmitted at constant power. Based on this, it has been possible to determine the RSSI estimate for AGC. In accordance with the invention, and in the packet switched system, TS1, in turn, listens to the frame of the preceding radio block 6 111203, for example s1, because other power levels cannot be relied upon like a circuit switched GSM system.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää uusi menetelmä 5 edellä esitetyn ongelman poistamiseksi ja referenssiarvon määrittämiseksi erityisesti pakettikytkentäistä tiedonsiirtoa varten.It is an object of the present invention to provide a new method 5 for overcoming the above problem and determining a reference value, particularly for packet switched data transmission.

Keksinnön mukainen menetelmä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukainen laitteisto on esitetty 10 itsenäisessä patenttivaatimuksessa 14.The method according to the invention is disclosed in independent claim 1. The apparatus according to the invention is disclosed in independent claim 14.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

15 Keksintö perustuu seuraavaksi esitettyihin seikkoihin.The invention is based on the following.

Vastaanotettavien PCCCH-lohkojen signaalin voimakkuutta seurataan, erityisesti lohkon ensimmäistä pursketta. Seurannan perustella asetetaan AGC seuraavaksi vastaanotettavaa lohkoa varten, jolloin asettaminen tapahtuu sopivimmin juuri ennen lohkon ensimmäisen 20 purskeen vastaanottoa. PCCCH-lohkojen määrä, jota käytetään seurantaan, on valittavissa. Seurannassa lasketaan jatkuvasti referenssiarvoa, erityisesti RSSI-arvoa (Received Signal Level Indication). RSSI-arvo vastaa vastaanotetun signaalin tasoa, ns. Rx-tasoa, joka ilmoitetaan dBm-yksiköissä. Kanavan profiili vaikuttaa 25 RSSI-arvoihin, joten seurattuja RSSI-arvoja keskiarvotetaan luotettavamman estimaatin määrittämiseksi AGC.tä varten.The signal strength of the received PCCCH blocks is monitored, especially the first burst of the block. On the basis of the tracking, the AGC is set for the next block to be received, the setting preferably being just before the first 20 bursts of the block are received. The number of PCCCH blocks used for monitoring is selectable. In monitoring, the reference value, especially the Received Signal Level Indication (RSSI) value, is continuously calculated. The RSSI value corresponds to the level of the received signal, the so-called. The Rx level expressed in dBm. The channel profile affects the RSSI values, so the tracked RSSI values are averaged to provide a more reliable estimate for the AGC.

Tämän lisäksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti vastaanotettavaa PCCCH-lohkoa edeltävien PCCH-lohkojen aikavälien 30 RSSI-arvoja seurataan, millä on todettu saavutettavan hyviä tuloksia. Seurannassa käytetään sopivimmin kahta edeltävää aikaväliä, mutta lukumäärä on parametrisoitavissa. Edeltävien aikavälien RSSI-arvot yhdistetään aikaisemman vastaanotetun PCCCH-lohkon RSSI-arvoihin, jolloin käytetään keskiarvotusta ajan suhteen ja käyttämällä 35 esimerkiksi pituudeltaan vaihtelevaa suodatusta. Suodatuksen parametrit ovat valittavissa.In addition, according to an embodiment of the invention, the RSSI values of the slots 30 of the PCCH blocks preceding the received PCCCH block are monitored, which has been found to achieve good results. The monitoring preferably uses the two preceding time slots, but the number is parameterizable. The RSSI values of the previous time slots are combined with the RSSI values of the previous received PCCCH block, using time averaging and using, for example, filtering of variable length. The filtering parameters are selectable.

7 1112037 111203

Keksintöä selostetaan viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: kuva 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista kehysrakennetta, erityisesti GPRS-järjestelmän kehysrakennetta, ja 5 kuva 2 esittää kehysrakennetta ja PCCCH-lohkoa keksinnön mukaisessa käytössä.The invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a prior art frame structure, in particular a GPRS system frame structure, and Figure 2 shows a frame structure and a PCCCH block for use in accordance with the invention.

Kuviin 1 ja 2 viitaten, GPRS-lepomoodissa vastaanotetun signaalin Rx-10 taso arvioidaan mittauksien perusteella, jotka suoritetaan PCCCH-kanavalla (PCCCH BLOCK). AGC päivitetään (AGO UPDATE) juuri ennen uuden vastaanotettavan PCCCH-lohkon (PCCCH BLOCK) vastaanottoa ja halutuin periodein. Rx-tason estimointiin käytetyt näytteet on otettu edellisestä PCCCH-lohkosta, joka käsittää neljä 15 pursketta b1, b2, b3 ja b4. Seuraavassa tarkastellaan tilannetta, jossa suoritetaan yksi tai kaksi mittausta vastaanotettavaa PCCCH-lohkoa edeltävistä aikaväleistä s1 ja/tai s2. Käytettyjä edeltäviä purskeita voi olla myös useampia kuin kaksi ja niiden ei tarvitse olla peräkkäisiä. Mittauksessa käytetään tavallisesti useita näytteitä purskeesta, joiden 20 tehotasojen summan avulla määritetään purskeen tehotaso (Power level), jota kuvataan esimerkiksi parametrilla P(b4), joka siis vastaa RSSI-arvoa. Parametri P(b4) kuvaa purskeen b4 tehotasoa.Referring to Figures 1 and 2, the Rx-10 level of the received signal in the GPRS sleep mode is estimated based on measurements performed on a PCCCH (PCCCH BLOCK) channel. The AGC is updated (AGO UPDATE) just before the new PCCCH block (PCCCH BLOCK) is received and at desired intervals. Samples used for Rx level estimation are taken from the previous PCCCH block comprising four bursts b1, b2, b3 and b4. The following examines a situation in which one or two measurements are performed at time slots s1 and / or s2 preceding a received PCCCH block. There may also be more than two preceding bursts used and need not be consecutive. Usually, a plurality of burst samples are used in the measurement, the sum of the power levels 20 used to determine the power level of the burst, which is represented, for example, by the parameter P (b4), which corresponds to the RSSI value. The parameter P (b4) represents the power level of the burst b4.

AGC:n päivitysperiodia voidaan vaihdella, jolloin päivitysjakso voi 25 käsittää useita 52 kehyksen jaksoja. Päivitysjakso voi olla esimerkiksi pitempi; 9*52 kehystä, eli noin 2,15 sekunnin välein, tai lyhyempi; 4*52 kehystä, eli noin 1 sekunnin välein. Tämä vastaa siis vastaanotettavan PCCCH-lohkon kulloistakin esiintymistiheyttä.The AGC update period may be varied, wherein the update period 25 may comprise multiple 52 frame periods. For example, the upgrade period may be longer; 9 * 52 frames, about 2.15 seconds apart or shorter; 4 * 52 frames, about 1 second apart. Thus, this corresponds to the current frequency of the received PCCCH block.

30 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti Rx-tasoa lasketaan seuraavan periaatteen (1) mukaisesti: (1) RXLEV = (P(M) + P(b3) + P(b2) + P{b\) + P(s2) + P(^l))/6, 35 jossa RXLEV on Rx-taso, joka on laskettu kaikkien mittaukseen käytettyjen purskeiden tehotasojen keskiarvona, joita purskeita on siis sopivimmin kuusi kappaletta. Rx-tason estimaatin pitäisi vastata 8 111203 mahdollisimman hyvin todellisen, vastaanottoon saapuvan signaalin Rx-tasoa, kun vastaanotettavaa PCCCH-lohkoa vastaanotetaan.According to one embodiment of the invention, the Rx level is calculated according to the following principle (1): (1) RXLEV = (P (M) + P (b3) + P (b2) + P {b1) + P (s2) + P ( ^ l)) / 6, 35 where RXLEV is the Rx level calculated as the average of the power levels of all bursts used in the measurement, so that there are preferably six bursts. The Rx level estimate should correspond as closely as possible to the Rx level of the actual received signal when the PCCCH block to be received is received.

Edellisessä kaavassa (1) jokin tekijä, esimerkiksi P(s2) voi puuttua, tai 5 sen painokerroin on asetettu nollaksi, joten keskiarvo lasketaan viiden tekijän mukaan periaatteen (2) mukaisesti: (2) RXLEV = (P(b4) + P(b3) + P(b2) + P(bl) + P(sl))I5.In the above formula (1), a factor such as P (s2) may be missing or its weight factor is set to zero, so the mean is calculated according to five factors according to principle (2): (2) RXLEV = (P (b4) + P (b3) ) + P (b2) + P (bl) + P (sl)) I5.

10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti Rx-tasoa lasketaan seuraavan periaatteen (3) mukaisesti, jossa PCCCH-lohkon purskeiden tuloksia painotetaan: (3) RXLEV = (((P(b4) + P(b3) + P(b2) + P(bl))!4) + ((P(s2) + P(s\))l2))l2, 15 jossa Rx-taso on laskettu keskiarvojen keskiarvona. Edellisessä kaavassa (3) jokin tekijä, esimerkiksi P(s2) voi puuttua, tai sen painokerroin on asetettu nollaksi, joten keskiarvo lasketaan ottaen tämä huomioon. Kaavoissa (1), (2) ja (3) kutakin tekijää voidaan 20 painottaa halutulla painokertoimella, jonka arvo on esimerkiksi suurempi tai pienempi kuin yksi.According to one embodiment of the invention, the Rx level is calculated according to the following principle (3), in which the results of bursts of the PCCCH block are weighted: (3) RXLEV = (((P (b4) + P (b3) + P (b2) + P (b1) ))! 4) + ((P (s2) + P (s \)) l2)) l2, where Rx is calculated as the mean of the means. In the above formula (3), a factor such as P (s2) may be missing or its weight factor is set to zero, so the average is calculated taking this into account. In formulas (1), (2) and (3), each factor may be weighted by a desired weighting factor, such as a value greater than or less than one.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti Rx-tasoa lasketaan seuraavan periaatteen (4) mukaisesti, jossa PCCCH-lohkoa edeltävien 25 purskeiden tuloksia painotetaan ja PCCCH-lohkon mittaukset jätetään huomiotta (painokerroin 0): (4) RXLEV = (P(s2) + P(sl)) / 2, 30 jossa tekijöitä P(s1) ja P(s2) voidaan myös painottaa halutulla tavalla. Keksinnön mukaisesti arvoja RXLEV keskiarvotetaan ajan suhteen, jolloin käytetään esimerkiksi juoksevaa keskiarvoa ja pituudeltaan vaihtelevaa suodatusta, jonka parametreja muutetaan halutulla tavalla. Juoksevaa keskiarvoa lasketaan periaatteen (5) mukaisesti: 35 (5) RXLEV _n = (1 - a) * (RXLEV _n~ 1) + a * RXLEV , 9 111203 jossa RXLEVji on PCCCH:n Rx-tason juokseva keskiarvo referenssiarvojen jälkeen, joita on n kpl, a on laskettu kaavalla 1/PERIOD, jossa PERIOD tarkoittaa tarkkailuperiodia ja vastaa laskennassa ns. unohdustekijää. RXLEV on uusi PCCCH:n Rx-tason 5 laskettu arvo. RXLEVji-1 tarkoittaa edellistä laskettua arvoa RXLEVji.According to one embodiment of the invention, the Rx level is calculated according to the following principle (4), wherein the results of the bursts preceding the PCCCH block are weighted and the PCCCH block measurements are ignored (weight factor 0): (4) RXLEV = (P (s2) + P (sl )) / 2, 30 where P (s1) and P (s2) can also be weighted as desired. According to the invention, the values of RXLEV are averaged over time, using, for example, a running average and variable length filtering whose parameters are changed as desired. The running average is calculated according to principle (5): 35 (5) RXLEV _n = (1 - a) * (RXLEV _n ~ 1) + a * RXLEV, 9 111203 where RXLEVi is the running average of the Rx level of the PCCCH after the reference values, is n, a is calculated by the formula 1 / PERIOD, where PERIOD represents the observation period and corresponds to the so-called. the forgetting factor. RXLEV is the new calculated value of Rx level 5 of PCCCH. RXLEVji-1 represents the previous calculated value of RXLEVji.

Eri vaihtoehtoja voidaan vertailla keskenään esimerkiksi simuloinneilla, jolloin niiden soveltuvuus eri tilanteissa ja erilaisten parametrien arvoilla 10 voidaan selvittää, jotta Rx-tason estimaatti olisi mahdollisimman todellisuutta vastaava. Onkin todettu, että myös molempien kehysten s1 ja s2 Rx-tasoa seuraamalla saadaan hyvä estimaatti vastaanotettavan PCCCH-lohkon todellisen Rx-tason arviointiin ja verrattuna muihin periaatteisiin, erityisesti lyhyemmällä mutta ei 15 pitemmällä päivitysperiodilla.Various alternatives can be compared with each other, for example by simulations, whereby their applicability in different situations and with different parameter values 10 can be determined in order to get the Rx level estimate as realistic as possible. Thus, it has been found that monitoring the Rx level of both frames s1 and s2 also provides a good estimate of the actual Rx level of the received PCCCH block and compared to other principles, especially with a shorter but not longer update period.

On myös voitu todeta, että pidemmällä ja lyhyemmällä päivitysperiodilla molempien kehysten s1 ja s2 Rx-tasoa seuraamalla, yhdessä vastaanotettavan PCCCH-lohkon kehysten Rx-tasojen kanssa, 20 mahdollisesti kehyksiä b1 - b4 painottamalla, saadaan hyvä estimaatti verrattuna muihin periaatteisiin.It has also been found that a longer and shorter update period by following the Rx levels of both frames s1 and s2, together with the frame Rx levels of the received PCCCH block, possibly weighting frames b1 to b4, provides a good estimate over other principles.

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten 25 patenttivaatimusten puitteissa.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be modified within the scope of the appended claims.

Claims

1. Förfarande för bestämning av referensnivän för automatisk förstärkningsreglering av en signal som skall mottas, och särskilt av en 5 radiofrekvenssignal med varierande effekt, i vilket förfarande mottas ramar (20) av radioblock (10) av en logisk allmän paketstyrningskanal av signalen samt sagda radioblock föregäende ramar (20) som är sända med en förbestämd sändningseffekt och genom att använda ett förbestämt styrningssätt av sändningseffekten, kännetecknat därav, 10 att sagda referensniva bestäms enligt ätminstone en ram av ett tidigare mottaget radioblock och/eller ätminstone en föregäende ram, varvid referensnivän korrigeras enligt signaleffekten som mätts vid deras mottagning. 15A method of determining the reference level for automatic gain control of a signal to be received, and in particular of a radio frequency signal of varying power, in which method frames (20) of radio blocks (10) are received by a logic general packet control channel of the signal and said radio block predetermined frames (20) transmitted with a predetermined transmission power and using a predetermined control mode of the transmission power, characterized therein, that said reference level is determined according to at least one frame of a previously received radio block and / or at least a preceding frame, according to the signal power measured at their reception. 15

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att referensnivän korrigeras genom att räkna dess löpande medelvärde relativt tiden.Method according to claim 1, characterized in that the reference level is corrected by calculating its running average relative to time.

3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att det löpande medelvärdet räknas genom att använda filtrering med växlande längd. 20Method according to claim 2, characterized in that the running average is calculated using alternating length filtration. 20

4. Förfarande enligt krav 2 eller 3, kännetecknat därav, att det löpande medelvärdet räknas genom att använda som glömskafaktor ett förbestämt antal ramar av radioblocket och/eller föregäende ramar. 25Method according to claim 2 or 3, characterized in that the running average is calculated using as a forgetting factor a predetermined number of frames of the radio block and / or preceding frames. 25

5. Förfarande enligt nägot av kraven 1 - 4, kännetecknat därav, att för bestämning av referensnivän väijs en eller flera ramar, som omedelbart föregär radioblocket som skall mottagas.Method according to any of Claims 1 to 4, characterized in that for determining the reference level one or more frames are provided which immediately precedes the radio block to be received.

6. Förfarande enligt nägot av kraven 1 - 5, kännetecknat därav, att 30 för bestämningen väijs en eller flera ramar av det mottagna radioblocket.Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one or more frames of the received radio block are weighted for the determination.

7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, kännetecknat därav, att referensvärdet räknas som ett vägt eller ovägt medelvärde av 35 signaleffekten av flera ramar. 111203Method according to claim 5 or 6, characterized in that the reference value is calculated as a weighted or unweighted average of the signal power of several frames. 111203

8. Förfarande enligt nägot av kraven 1 - 7, kännetecknat därav, att signaleffekten bestäms genom att använda sampel som mäts av signalen. 5Method according to any of Claims 1 to 7, characterized in that the signal power is determined by using samples measured by the signal. 5

9. Förfarande enligt nägot av kraven 1 - 8, kännetecknat därav, att en trädlös kommuniceringsenhet används för att motta radioblock och ramar som sänts av en basstation av ett paketkopplat dataöverföringsnät som baserar sig pä ett cellulärt nät.Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a wireless communication unit is used to receive radio blocks and frames transmitted by a base station by a packet switched data transmission network based on a cellular network.

10 10. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat därav, att signal- effektsnivän av en analog signal som mottagits hos sagda enhet mäts och signalförstärkningen korrigeras vid förbestämd mellantid enligt den bestämda referensnivän. 1510. A method according to claim 9, characterized in that the signal power level of an analog signal received from said unit is measured and the signal gain is corrected at predetermined interval according to the determined reference level. 15

11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat därav, att sagda mellantid motsvarar frekvensen av sagda radioblock.11. A method according to claim 10, characterized in that said intermediate time corresponds to the frequency of said radio block.

12. Förfarande enligt nägot av kraven 1-11, kännetecknat därav, att sagda allmäna paketstyrningskanal är en PCCH-kanal av GPRS-nätet. 20Method according to any of claims 1-11, characterized in that said general packet control channel is a PCCH channel of the GPRS network. 20

13. Förfarande enligt nägot av kraven 1-12, kännetecknat därav, att sagda styrningssätt är konstanteffektsreglering, som GPRS-nätet använder vid dovvnlink-dataöverföringen, effektsreglering enligt A-modus, eller effektsreglering enligt B-modus. 25Method according to any of claims 1-12, characterized in that said control mode is constant power control, which the GPRS network uses in the dovvnlink data transmission, power control in A mode, or power control in B mode. 25

14. Apparatur för bestämning av referensnivän för automatisk förstärkningsreglering av en signal som skall mottas, och särskilt av en radiofrekvenssignal med varierande effekt, vilken apparatur omfattar medel för att motta ramar (20) av radioblock (10) av en logisk ailmän 30 paketstyrningskanal av signalen samt sagda radioblock föregäende ramar (20) som är sända med en förbestämd sändningseffekt och genom att använda ett förbestämt styrningssätt av sändningseffekten, kännetecknad därav, att apparaturen omfattar medel för bestämning av sagda referensnivä enligt ätminstone en ram av ett tidigare mottaget 35 radioblock och/eller ätminstone en tidigare ram, varvid apparaturen är anordnad att korrigera referensnivän enligt signaleffekten som mätts vid deras mottagning. 111203Apparatus for determining the reference level for automatic gain control of a signal to be received, and in particular of a radio frequency signal of varying power, comprising means for receiving frames (20) of radio blocks (10) of a logic airlink packet control channel of the signal and said radio block pre-existing frames (20) transmitted with a predetermined transmission power and using a predetermined control mode of the transmission power, characterized in that the apparatus comprises means for determining said reference level according to at least one frame of a previously received radio block and / or at least one prior frame, wherein the apparatus is arranged to correct the reference level according to the signal power measured at their reception. 111203

15. Apparatur enligt krav 14, kännetecknad därav, att apparaturen är en trädlös kommuniceringsenhet som är anordnad att motta radioblock och ramar som är sända av en basstation av ett paketkopplat 5 dataöverföringsnät som baserar sig pä ett cellulärt nät.15. Apparatus according to claim 14, characterized in that the apparatus is a wireless communication device arranged to receive radio blocks and frames transmitted by a base station of a packet switched data transmission network based on a cellular network.

16. Apparatur enligt krav 14 eller 15, kännetecknad därav, att apparaturen omfattar medel för mätning av effektsnivän av en analog signal som är mottagen, och medel för korrigering av signalförstärkning 10 vid mellantider som är förbestämda enligt den bestämda referensnivän.Apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that the apparatus comprises means for measuring the power level of an analog signal received, and means for correcting signal amplification 10 at intermediate times which are predetermined according to the determined reference level.

17. Apparatur enligt nägot av kraven 14-16, kännetecknad därav, att sagda apparatur är en trädlös kommuniceringsenhet som fungerar i GPRS-nätet.17. Apparatus according to any of claims 14-16, characterized in that said apparatus is a wireless communication unit operating in the GPRS network.